Формирование биобезопасности и экологизация производственной среды пищевых производств при использовании анолита

Введение: Электрохимически активированные водные растворы широко применяются в медицинских учреждениях, животноводстве, а также на крупных пищевых перерабатывающих производствах. В работе представлен литературный обзор по вопросам использования электрохимически активированных растворов в пищевой отрасли. Данные растворы могут применяться в качестве безопасного средства для обработки продовольственного сырья, оборудования, гастроемкостей и поверхностей производственных помещений предприятий общественного питания. Вопрос использования активированных водных растворов применительно к объектам общественного питания в научной литературе изучен не в полной мере.

Цель исследования состоит в изучении возможности применения электрохимически активированных водных растворов в качестве безопасных и экологичных средств для обработки объектов производственной среды для исключения рисков контаминации микроорганизмами.

Материалы и методы: В качестве объектов исследования были выбраны поверхности производственной среды: стол, весы, нож, слайсер, гастроемкость. В качестве пищевых продуктов, не проходящих тепловую обработку, были выбраны плоды сладкого перца сорта «Авангард». В качестве средства для обработки был выбран электрохимически активированный водный раствор хлоркислородных и гидропероксидных соединений с концентрацией активных веществ 0,5 ± 0,05 г/л (Анолит АНК-СУПЕР). Микробиологические исследования были проведены с использованием питательной среды ХLD Агар и петрифильмов. Для оценки эффективности обработки проводили микробиологические исследования с определением БГКП и КМАФАнМ. Для достижения допустимых количеств микроорганизмов с целью возможности подсчёта использовали метод десятикратных разведений. Концентрацию остаточного активного хлора определяли с использованием йодометрического метода, для определения фактических концентраций рабочих растворов.

Результаты: Использование неразбавленного дезинфицирующего средства с концентрацией 0,5± 0,05 г/л подтвердило эффективность применения электрохимически активированных растворов в отношении БГКП, значительное снижение содержания КМАФАнМ относительно контрольных образцов. Однако, по результатам экспериментов можно сделать вывод, что требуется проводить подбор параметров, а точнее концентрации дезинфицирующего средства и длительность обработки в зависимости от объекта. Полученные данные предварительных экспериментов характеризуют возможности использования сниженных концентраций рабочего раствора (не менее 0,05± 0,005 г/л по активному хлору), однако не подтверждают возможность полноценного применения использованных концентраций ввиду отсутствия количественных данных о степени заражения исходных поверхностей. Показана возможность применения растворов в качестве единого средства для обработки как рабочих поверхностей, так и плодоовощной продукции.

Выводы: В результате проведенных исследований подтверждена эффективность дезинфицирующих средств на основе электрохимически активированных растворов против бактерий группы кишечной палочки (БГКП), снижение количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ). Кроме того, среди возможных перспектив исследования можно назвать определение наименьших концентраций и времени контакта при стабильном достижении дезинфицирующего эффекта. Полученные результаты показали, что применение ЭХАР обеспечивало биологическую безопасность обработанных производственных объектов и поверхности термически не обрабатываемых пищевых продуктов. Предложен альтернативный способ применения ЭХАР как универсального экологичного средства. Таким образом, на производствах общественного питания возможно реализовать эффективный метод «зеленой» технологии на основе ЭХАР.

1. Аронов, В.М. (2012). Обоснование комплексного применения электрохимически активированного раствора для дезинфекции и дезинсекции в птицеводстве. Ветеринария, 1, 17-20.

2. Бахир, В.М. (2014). Электрохимическая активация. Изобретения, техника, технология. ВИВА – СТАР.

3. Бывальцев, А.И., Магомедов, Г.О., & Бывальцев, В.А. (2008). Свойства активированной воды и ее использование в пищевой промышленности. Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья, 7, 49-53.

4. Гомбоев, Д. Д., & Данилова, А. А. (2008). Пребиотическое действие катодной фракции электрохимически активированных растворов поваренной соли при экспериментальном дисбиозе. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки, 4(184), 85-90.

5. Горбачева, М. В., Тарасов, В. Е., Сапожникова, А. И., & Калманович, С. А. (2020) Вытапливание жира в электрохимически активированной водной среде: технологические аспекты, безопасность и качество готового продукта. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 82(1), 169-177.

6. Еканина, С.В., Королёва, Т.А., Помазанов, В.В., Марданлы, С.Г., Киселева, В.А., Рогожникова, Е.П., & Николаева, Н.П. (2021). Исследование влияния электрохимического воздействия на воду и водные субстанции биологически активных веществ на их противовирусные свойства. Известия ГГТУ. Медицина, фармация, 1, 17-26.

7. Маркова, В.А., Попова, А.И., & Суворов, О.А. (2020). Высокоэффективные электрохимические технологии повышения безопасности продуктов животного происхождения. Научные исследования XXI века, 6(8), 36-44.

8. Миклис, Н. И., & Бурак, И. И. (2022). Эффективность профилактической аэрозольной дезинфекции помещений анолитом нейтральным. Медицинский журнал, 3(81), 10-17.

9. Некрасова, Л. П., Михайлова, Р. И., & Рыжова, И. Н. (2020). Влияние электрохимической обработки на физико-химические свойства воды. Гигиена и санитария, 99(9), 904-910.

10. Погорелов, А.Г., Кузнецов, А.Л., Погорелова, В.Н., Суворов, О.А., Панаит, А.И., & Погорелова, М.А. (2019) Разрушение бактериальной пленки электрохимически активированным водным раствором. Биофизика, 4, 734-739. https://doi.org/10.1134/S0006302919040124

11. Погорелова, М.А., Суворов, О.А., Кузнецов, А.Л., Панаит, А.И., & Погорелов, А.Г. (2020). Актуальные проблемы безопасного обеззараживания гидропонных субстратов агропромышленных комплексов. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии, 8(1), 12-21.

12. Попова, А.И., Панаит, А.И., Суворов, О.А., Кузнецов, А.Л., Ипатова, Л.Г., & Погорелов, А.Г. (2021). Использование электрохимически активированной воды для повышения биологической безопасности в прикладной биотехнологии. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии, 9(3), 5-13.

13. Прокопенко, А.А., Ваннер, Н.Э., Кущ, И.В., Филипенкова, Г.В., Новикова, С.И., & Бахир В.М. (2020). Технология дезинфекции ветсанобъектов направленными аэрозолями Анолита Перокс, Российский журнал Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии, 3(35), 322-327.

14. Сокол, Н.В., & Атрощенко, Е.А. (2019). Исследование влияния электрохимически активированной воды на реологические свойства теста и качество хлеба. Новые технологии, (1), 170-177.

15. Alexander, E. M. C., Brandao, T. R. S., & Silva, C. L. M. (2012). Assessment of the impact of hydrogen peroxide solutions on microbial loads and quality factors of red bell peppers, strawberries and watercress. Food Control, 27, 362-368.

16. Chen, B.K., & Wang, C.K. (2022). Electrolyzed Water and Its Pharmacological Activities: A Mini-Review. Molecules, 27(4). https://doi.org/10.3390/molecules27041222

17. Gellynck, X., Messens, W., Halet, D., Grijspeerdt, K., Hartnett, E., & Viaene, J. (2008). Economics of reducing Campylobacter at different levels within the Belgian poultry meat chain. Journal of food protection, 71(3), 479-485.

18. Han, R., Liao, X., Ai, C., Ding, T., & Wang, J. (2021). Sequential treatment with slightly acidic electrolyzed water (SAEW) and UVC light-emitting diodes (UVC-LEDs) for decontamination of Salmonella typhimurium on lettuce. Food Control, 123, 107738.

19. Huang, Y. X., & Chen, H. Q. (2011). Effect of organic acids, hydrogen peroxide and mild heat on inactivation of Escherichia coli O157: H7 on baby spinach. Food Control, 22, 1178-1183.

20. Jiménez-Pichardo, R., Regalado, C., Castaño-Tostado, E., & Santos-Cruz, J. (2016). Evaluation of electrolyzed water as cleaning and disinfection agent on stainless steel as a model surface in the dairy industry. Food Control, 60, 320-328. https://doi.org/60. 320-328. 10.1016/j.foodcont.2015.08.011

21. Kim, C., & Hung, Y.C. (2012). Inactivation of E.coli O157:H7 on Blueberries by Electrolyzed Water, Ultraviolet Light, and Ozone. Journal of Food Science, 77(4), M206 – M211. https://doi.org/10.1111/j.1750 –3841.2011.02595.x

22. Kitanovski, V.D., Vlahova-Vangelova, D.B., Dragoev, S.G., Nikolov, H.N., & Desislav, K.B. (2018) Effect of electrochemically activated anolyte on the shelf-life of cold stored rainbow trout. Food Science and Applied Biotechnology, 1(1), 1-10. https://doi.org/10.30721/fsab 2018.v1.i1

23. Liu, Q., Chen, L., Laserna, A.K., He, Y., Feng, X., & Yang, H. (2020). Synergistic action of electrolyzed water and mild heat for enhanced microbial inactivation of Escherichia coli O157: H7 revealed by metabolomics analysis. Food Control, 110, 107026.

24. Pshenko, E.B., Shestakov, I.Ya., & Shestakov, V.I. (2019). Features of electroactivated water production at a coaxial electrode location. Siberian Journal of Science and Technology, 20(1), С. 119-125.

25. Savchenko, A.A., Borisenko, A.A., Borisenko, L.A., Borisenko, A.A., Razinkova, V.G., & Trunova, E.D. (2021). Meat products for the fudnet market. Modern Science and Innovations, 4(36), 114-123.

26. Stefanello, A., Magrini, L.N., Lemos, J.G., Garcia, M.V., Bernardi, A.O., Cichoski, A.J., & Copetti, M.V. (2020). Comparison of electrolized water and multiple chemical sanitizer action against heat-resistant molds (HRM). International Journal of Food Microbiol, 335, 108856.

27. Suvorov, O. A. (2018). Electrochemical and electrostatic decomposition technologies as a means of improving the efficiency and safety of agricultural and water technologies. International Journal of Pharmaceutical Research and Allied Sciences, 7(2), 43-52.

28. Tenzin, S., Ogunniyi, A.D., Khazandi, M., Ferro, S., Bartsch, J., & Crabb, S. (2019). Decontamination of aerosolised bacteria from a pig farm environment using a pH neutral electrochemically activated solution (Ecas4 anolyte). PLOS ONE, 14(9), e0222765. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0222765

29. Zang, Y.T., Bing, S., Li Y.J., Shu, D.Q., Huang, A.M., & Wu, H.X. (2019). Efficacy of slightly acidic electrolyzed water on the microbial safety and shelf life of shelled eggs. Poultry Science, 98(11), 5932–9. https://doi.org/10.3382/ps/pez373